KR101593296B1

KR101593296B1 - 공기 조화기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101593296B1
Application number: KR1020140034302A
Authority: KR
Inventors: 차우호; 염관호; 오재윤; 최송
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2016-02-18
Also published as: ES2688392T3; EP2924361A1; WO2015147424A1; US9964319B2; KR20150110205A; EP2924361B1; US20150267933A1

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 하나 이상의 실내기; 상기 실내기에 연결되며, 냉매를 압축하는 압축기가 포함되는 실외기; 연소가스를 이용하여 동력을 발생시켜 상기 압축기를 구동하는 엔진; 상기 엔진에서 발생된 동력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기; 상기 발전기에서 생산된 전력 중 적어도 일부를 공급받을 수 있는 배터리; 상기 배터리에 저장된 전기를 상기 실외기로 공급하는 제 1 공급라인; 및 상기 배터리에 저장된 전기를 상기 실내기로 공급하는 제 2 공급라인이 포함되며, 상기 배터리는, 상기 실내기와 실외기의 운전능력에 따라, 상기 발전기로부터 충전되거나 상기 실내기 또는 실외기로 방전하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 조화기 및 그 제어방법 {Air conditioner and a method controlling the same}

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내환경을 조성하기 위해 실내를 냉/난방시키거나 공기를 정화시키는 장치를 말한다.

이러한 공기조화기는 실내기와 실외기를 각각 분리한 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 구분할 수 있다. 또한, 공기조화기의 용량에 따라 하나의 실내기를 구동시킬 수 있는 용량으로 좁은 장소에서 이용하도록 구성된 싱글형 공기조화기, 회사 또는 음식점에서 사용할 수 있도록 매우 큰 용량으로 구성된 중대형 공기조화기 및 다수개의 실내기를 충분히 구동시킬 수 있는 용량으로 구성된 멀티 공기조화기 등으로 구분할 수도 있다.

여기서, 분리형 공기 조화기는 실내에 설치되어 공조공간 내부로 온풍 또는 냉풍을 공급하는 실내기와 실내기에서 충분한 열교환 동작이 이루어질 수 있도록 냉매를 압축, 팽창 등을 수행하는 실외기로 구성된다.

한편, 압축기를 구동하는 동력원에 따라 EHP 방식 공기조화기와 GHP 방식 공기조화기로 분류할 수 있다. EHP 방식은 압축기의 동력원으로 전기를 사용하는 방식이며, GHP 방식은 압축기의 동력원으로 LNG나 LPG 등의 연료를 이용하는 방식이다. GHP 방식은 연료 연소를 통해 엔진을 작동시켜 압축기 모터의 출력을 제공한다.

GHP와 관련한 선행기술문헌 : 출원번호 10-2012-0016202

종래의 EHP 방식 공기조화기는 공급 전류를 조절함으로써 압축기 제어가 용이하여 부분 부하 대응 적합하고, 에너지 효율이 높다는 장점이 있다. 다만 EHP 방식은 저온 난방시 실외 열교환기에 서리가 착상되는 문제점이 있다.

반면, 종래의 GHP 방식 공기조화기는 엔진의 폐열을 이용함으로써 제상 성능이 우수한 장점이 있으나, 열 손실 등에 의해 엔진의 효율이 낮은 문제점이 있다.

한편, GHP 방식 공기조화기에는 발전기가 구비될 수 있고, 상기 발전기는 엔진의 동력을 이용하여 발전을 수행하게 된다. 그리고, 발전된 전기는 공기조화기의 운전에 사용될 수 있다.

다만, 종래의 GHP 방식의 공기조화기는 그 운전되는 능력에 따라 발전된 전기량이 부족하거나 남게 되는 현상이 나타나게 되고, 이에 따라 운전 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 배터리의 충전 또는 방전이 이루어지는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 하나 이상의 실내기; 상기 실내기에 연결되며, 냉매를 압축하는 압축기가 포함되는 실외기; 연소가스를 이용하여 동력을 발생시켜 상기 압축기를 구동하는 엔진; 상기 엔진에서 발생된 동력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기; 상기 발전기에서 생산된 전력 중 적어도 일부를 공급받을 수 있는 배터리; 상기 배터리에 저장된 전기를 상기 실외기로 공급하는 제 1 공급라인; 및 상기 배터리에 저장된 전기를 상기 실내기로 공급하는 제 2 공급라인이 포함되며, 상기 배터리는, 상기 실내기와 실외기의 운전능력에 따라, 상기 발전기로부터 충전되거나 상기 실내기 또는 실외기로 방전하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실내기와 실외기의 운전능력이 설정능력(C1)을 나타낼 때, 상기 발전기에서 발전되는 발전량과, 상기 실내기와 실외기에서 소모되는 전기량은 동일해지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실내기와 실외기의 운전능력이 상기 설정능력(C1)보다 작으면, 상기 배터리는 상기 발전기로부터 충전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실내기와 실외기의 운전능력이 상기 설정능력(C1)보다 크면, 상기 배터리는 상기 실내기 또는 실외기로 방전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 엔진에서 발생되는 동력을 상기 발전기로 전달하는 동력 전달부가 더 포함되며, 상기 동력 전달부에는, 엔진 풀리; 발전기 풀리; 및 상기 엔진 풀리와 발전기 풀리를 연결하는 벨트가 포함된다.

또한, 상기 실외기에 구비되며, 상기 발전기에서 생산되는 전력을 공급받는 실외기 팬; 상기 발전기에서 생산되는 전력을 공급받아 상기 엔진을 냉각하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수 펌프; 및 상기 실내기에 구비되며, 상기 발전기에서 생산되는 전력을 공급받는 실내기 팬이 더 포함된다.

다른 측면에 따른 공기 조화기의 제어방법에는, 엔진이 구동하여, 공기 조화기에 구비되는 압축기가 기동하고 발전기가 가동하는 단계; 및 상기 공기 조화기의 운전능력이 설정능력 이상인지 여부에 따라, 배터리의 충전 또는 방전여부가 결정되는 단계가 포함되며, 상기 공기 조화기의 운전능력이 설정능력 이하이면, 상기 발전기에서 생산된 전력은 상기 배터리로 충전되고, 상기 공기 조화기의 운전능력이 설정능력 이상이면, 상기 배터리에 저장된 전기는 상기 공기 조화기로 방전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배터리의 충전량을 감지하는 단계; 및 상기 배터리가 완전 충전된 것으로 감지되면, 상기 배터리의 충전을 정지하는 단계가 더 포함된다.

또한, 상기 공기 조화기의 운전이 정지된 상태에서, 상기 배터리의 충전량이 감지되는 단계; 및 상기 배터리의 충전량이 제 1 설정기준 값보다 적으면, 충전모드가 활성화 되는 단계가 더 포함된다.

또한, 상기 충전모드가 활성화 되면, 상기 공기 조화기에는, 배터리의 충전량 정보가 디스플레이 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충전모드가 활성화 되면, 상기 엔진의 예열이 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배터리의 충전량이 감지되는 과정에서, 상기 배터리의 충전량이 상기 제 1 설정기준 값보다 작은 제 2 설정기준 값 이하이면, 충전이 수행되는 단계가 더 포함된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 실외기에 구비되는 엔진을 구동하여 압축기 및 발전기를 구동시키고, 상기 발전기에 의하여 생산되는 전력은 실외기의 부품 및 실내기에 공급되어 사용될 수 있고, 사용되고 남는 전력은 배터리에 저장될 수 있으므로 전력 사용효율이 개선될 수 있다는 장점이 있다.

또한, 공기 조화기의 운전능력에 따라 발전량과 전기 소모량을 비교하고, 발전량이 상대적으로 클 때에는 배터리의 충전을 수행하고 전기 소모량이 상대적으로 클 때에는 배터리에 충전된 전기를 사용할 수 있으므로, 공기 조화기의 운전 효율이 개선될 수 있다.

또한, 공기 조화기가 운전되는 과정에서 전기 소모량이 발전량보다 클 경우, 엔진 출력을 증가하여 발전량 및 배터리 충전량을 증가시킬 수 있으므로, 배터리에 충전된 전기를 사용하더라도 배터리의 충전량이 급속히 소모되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 공기 조화기가 운전 정지된 상태에서는, 공기 조화기의 대기전력에 의하여 소모되는 배터리 충전량을 모니터링 하고, 모니터링 된 충전량 정보에 기초하여 충전 모드를 수행할 수 있으므로, 배터리의 충전량을 일정 수준 이상 유지할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 개략적인 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기가 운전되는 과정에서, 배터리의 충전 또는 방전이 수행되는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기가 운전 정지된 상태에서, 배터리의 충전 또는 방전이 수행되는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 운전 능력에 대비하여, 배터리의 충전 또는 방전이 수행되는 모습을 보여주는 그래프이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(100)에는, 실외에 배치되는 실외기(110) 및 상기 실외기(110)에 연결되어 실내에 배치되며 실내 열교환기를 구비하는 하나 이상의 실내기(160)가 포함된다.

상기 실외기(110)는 GHP(Gas Heat Pump) 방식으로 구동되는 실외기로서, 케이스(112) 내부에 다수의 부품, 즉 압축기 및 실외 열교환기를 포함한다. 상기 실외기에는 외부로부터 별도의 전원이 공급되지 않으며, 상기 공기 조화기(100)에 필요한 전력은 엔진에 의하여 발전기를 가동하여 공급받을 수 있다.

상세히, 상기 실외기(110)에는, 연소가스에 의하여 동력을 발생시키는 엔진(120) 및 상기 엔진(120)에서 발생된 동력에 의하여 구동되는 압축기(130) 및 발전기(140)가 포함된다. 상기 압축기(130)는 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 압축하는 장치이며, 상기 발전기(140)는 상기 공기 조화기(100)의 운전에 필요한 전기를 생산하는 장치로서 이해된다.

상기 압축기(130)에서 압축된 냉매는 응축, 팽창 및 증발되는 과정을 거치면서 냉동 사이클을 순환한다.

상기 발전기(140)에서 생성된 전력은 상기 실외기(110)의 전력부품, 일례로 공기 유동을 발생시키는 실외기 팬(115) 또는 상기 엔진(120)을 냉각시키기 위한 냉각수를 유동시키는 냉각수 펌프(미도시)에 공급될 수 있다. 그리고, 상기 발전기(140)에서 생성된 전력은 상기 실내기(160)의 전력부품, 일례로 실내기 팬(미도시)에 공급될 수 있다.

상기 실외기(110)에는, 상기 엔진(120)에서 발생된 동력을 상기 발전기(140)에 전달하는 동력 전달부(125)가 포함된다. 일례로, 상기 동력 전달부(125)에는, 상기 엔진(120)에 구비되는 엔진 풀리(pulley)와, 상기 발전기(140)에 구비되며 상기 엔진 풀리로부터 이격되는 발전기 풀리(pulley) 및 상기 엔진 풀리와 발전기 풀리를 연결하는 벨트(belt)가 포함된다.

상기 엔진(120)이 구동되면, 상기 엔진(120)의 동력은 상기 압축기(130)에 전달되어 냉매를 압축시키고, 상기 동력 전달부(125)를 통하여 상기 발전기(140)에 전달되어 전력을 생산한다.

상기 실외기(110)에는, 상기 발전기(140)에서 생산된 전력을 저장할 수 있는 배터리(150) 및 상기 발전기(140)로부터 상기 배터리(150)로 연장되어 상기 발전기(140)의 전력을 상기 배터리(150)로 공급하는 연결라인(145)이 더 포함된다.

상기 배터리(150)는 설정된 조건에 따라 상기 공기 조화기(100)에 필요한 전력을 저장 및 사용할 수 있다.

상기 공기 조화기(100)에는, 상기 배터리(150)에 충전된 전력을 상기 실외기(110)의 전력부품, 일례로 실외기 팬(115)에 공급하는 제 1 공급라인(151) 및 상기 실내기(160)의 전력부품, 일례로 실내기 팬에 공급하는 제 2 공급라인(152)이 더 포함된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 개략적인 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다. 도 2를 참조하여, 상기 공기 조화기(100)의 운전 방법에 대하여 간단히 설명한다.

공기 조화기(100)의 운전이 시작되면, GHP 방식의 실외기(110)에 구비되는 엔진(120)이 구동될 수 있다. 상세히, 상기 엔진(120)에 LNG나 LPG 등의 연료가스가 공급되어, 엔진의 운전이 수행될 수 있다(S11,S12).

상기 엔진(120)의 구동에 의하여 동력이 발생하며, 발생된 동력은 상기 압축기(130) 및 발전기(140)에 전달될 수 있다. 상기 압축기(130)에 전달된 동력은 상기 압축기(130)에 흡입된 냉매를 압축하는 데 사용되고, 상기 발전기(140)에 전달된 동력은 전력을 생산하는 데 사용될 수 있다.

상기 발전기(140)에서 생산된 전력은 상기 공기 조화기(100)의 전력부품, 즉 상기 실외기(110) 또는 실내기(160)의 전력부품에 공급되어 공기 조화기(100)의 운전이 지속될 수 있도록 한다(S13).

한편, 설정조건에 따라, 상기 배터리(150)에는 충전이 수행되거나, 배터리(150)에 충전된 전기가 사용될 수 있다.

일례로, 공기 조화기(100)가 운전되는 과정에서, 상기 발전기(140)에서 생산된 전력 중 상기 공기 조화기(100)의 전력부품에 공급되고 남은 전력은 상기 배터리(150)에 저장될 수 있다. 그리고, 상기 발전기(140)에서 발전된 전력보다 공기 조화기(100)의 전기 소모량이 클 경우에는 상기 배터리(150)에 저장된 전기가 사용될 수 있다.

특히, 상기 공기 조화기(100)의 운전능력(또는 운전부하라고도 함)이 설정능력보다 클 경우, 상기 전기 소모량이 커질 수 있다. 여기서, 상기 공기 조화기(100)의 운전능력은 상기 실외기(110) 및 실내기(160)의 운전능력으로서 가변될 수 있으며, 요구되는 실내부하가 커질수록 상기 운전능력은 증가될 수 있다.

그리고, 상기 설정능력은 공기 조화기(100)의 정격 능력 100%에 대응하는 값으로서 이해될 수 있다. 일례로, 상기 정격 능력은 상기 공기 조화기(100)의 최대능력의 약 80~90% 수준에서 형성될 수 있다.

다른 예로서, 공기 조화기(100)의 운전이 정지된 상태에서, 상기 공기 조화기(100)에는 제어회로 또는 디스플레이의 구동을 위하여 소정의 전력(이하, 대기전력)이 요구된다. 상기 대기전력에 필요한 전기는 상기 배터리(150)로부터 공급될 수 있다.

그리고, 상기 배터리(150)로부터 공급되는 전기량이 커질수록, 상기 배터리(150)의 충전량은 낮아지게 되고 소정 시점에서 엔진이 구동하여 발전기(140)에서의 발전 및 배터리(150)에서의 충전을 수행하게 된다(S13,S14).

이하에서는, 공기 조화기의 운전중 또는 운전 정지시에 배터리에서의 충전 및 방전이 이루어지는 과정을 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기가 운전되는 과정에서, 배터리의 충전 또는 방전이 수행되는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다.

공기 조화기(100)의 운전중 배터리에서의 충전 또는 방전이 이루어지는 "충전모드"가 시작되면, 엔진(120)의 구동력을 이용하여 상기 압축기(130) 및 발전기(140)를 가동하게 된다(S21,S22).

그리고, 공기 조화기(100)의 운전 능력이 계산된다. 일례로, 냉동 사이클을 순환하는 냉매량이 많아지는 경우, 즉 압축기의 운전 주파수가 커지는 경우, 또는 운전되는 실내기의 수가 많아지는 경우, 또는 실외기 팬의 회전수가 커지는 경우, 상기 공기 조화기(100)의 운전 능력은 증가할 수 있다(S23).

상기 공기 조화기(100)의 운전능력이 설정능력 이상인지 여부가 인식될 수 있다. 일례로, 상기 설정능력은 공기 조화기(100)의 정격능력 100%에 해당하는 능력값으로서 결정될 수 있다.

상기 운전능력이 상기 설정능력(C1, 도 5 참조)보다 작게 되면, 상기 공기 조화기(100)에서 소모되는 전기량은 상기 발전기(140)에서의 발전량보다 작은 것으로 인식될 수 있다. 따라서, 상기 발전기(140)에서 발전된 전력 중 일부는 공기 조화기(100)의 전력부품을 구동하는 데 사용되고, 나머지 전력은 상기 배터리(150)에 충전될 수 있다 (S24,S25,S26).

반면에, 상기 운전능력이 상기 설정능력(C1)보다 크게 되면, 상기 공기 조화기(100)에서 소모되는 전기량은 상기 발전기(140)에서의 발전량보다 큰 것으로 인식될 수 있다. 따라서, 상기 발전기(140)에서 발전된 전력만으로는 공기 조화기(100)의 전력부품을 구동하는 데 제한되는 바, 상기 배터리(150)에 충전된 전기가 사용될 수 있다(S27,S28).

그리고, 엔진(120)의 출력을 증가하여, 상기 발전기(140)에서 발전되는 발전량을 증가시킬 수 있다. 상기 발전기(140)에서의 발전량이 증가되면, 상기 공기 조화기(100)의 전력부품에 공급되는 전력량 또는 상기 배터리(150)에서의 충전량이 증가될 수 있다.

즉, 상기 발전기(140)의 발전량을 증가하여 배터리(150)에서의 충전량을 증가시킴으로써, 상기 배터리(150)의 충전된 전기를 사용하더라도, 상기 배터리(150)가 급속도로 방전되는 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 발전기(140)의 발전량이 증가되면 상기 설정 능력(C1)이 증가될 수 있고(도 5 참조), S24 단계로 돌아가서 상기 운전능력이 상기 설정능력보다 작은지 여부가 다시 판단될 수 있다(S29).

이와 같이, 상기 공기 조화기(100)의 운전능력에 따라 배터리(150)에서의 충전 또는 방전을 수행할 수 있으며, 이 과정에서 상기 배터리(150)의 충전량은 계속적으로 감지될 수 있다. 상기 배터리(150)의 충전량 또는 충전 정도는 상기 배터리(150)로부터 감지되는 전압으로부터 판단될 수 있다(S30).

상기 배터리(150)가 완전 충전된 상태일 경우에는, 상기 배터리(150)의 충전은 정지될 수 있다. 즉, 상기 발전기(140)에서 발전되는 전기는 상기 공기 조화기(100)로 모두 공급될 수 있으며, 상기 엔진(120)의 출력은 상기 발전기(140)에 요구되는 전기량에 대응하여 감소할 수 있다(S31,S32)

반면에, 상기 배터리(150)가 완전 충전된 상태가 아니라면, 상기 배터러(150)의 충전은 계속적으로 수행될 수 있다(S33).

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기가 운전 정지된 상태에서, 배터리의 충전 또는 방전이 수행되는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다.

도 3에서 설명된, 공기 조화기의 운전이 수행되다가, 소정 조건에 따라 운전 정지될 수 있다.

공기 조화기(100)의 운전이 정지되면, 배터리에서의 충전 또는 방전이 이루어지는 "충전모드"가 시작될 수 있다. 상기 공기 조화기(100)는 운전되지 않은 상태에서도, 제어회로 또는 디스플레이의 구동을 위하여 대기전력이 요구되며, 이러한 대기전력은 상기 배터리(150)로부터 공급받을 수 있다.

상기 배터리(150)에 충전된 전기가 사용되므로, 상기 배터리(150)에는 설정조건에 따라 충전이 수행될 수 있다(S41).

상세히, 상기 공기 조화기(100)의 운전이 정지된 상태에서, 상기 배터리(150)의 충전량이 감지된다(S42). 감지된 배터리(150)의 충전량이 제 1 설정기준값 보다 작으면, 충전모드가 활성화 될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 설정기준 값은 배터리(150)의 최대 충전 가능한 전기량의 20~40%의 범위에서 형성될 수 있다(S43).

상기 충전모드의 활성화라 함은, 배터리(150)의 충전량이 설정값 이하로 내려간 경우, 충전이 곧 시작되어야 하는 상태임을 나타내는 것으로 이해된다. 상기 충전모드가 활성화 되면, 상기 공기 조화기(100)에는 충전이 필요한 상태임을 보여주는 정보가 디스플레이 될 수 있다. 일례로, 상기 실외기(110)의 케이스(112) 또는 실내기(160)에는, 배터리(150)의 충전량 정보를 나타내는 디스플레이부가 구비될 수 있다.

사용자는, 상기 디스플레이부에 표시되는 배터리(150)의 충전량 정보에 기초하여, 배터리(150)의 충전을 위한 준비를 할 수 있다.

그리고, 상기 엔진(120)은 예열을 위한 작동이 수행될 수 있다. 일례로, 엔진(120)에 공급될 가스의 밸브 장치가 소정 개도로 개방되어 공기와의 혼합 작용이 시작될 수 있으며, 냉각수 펌프는 작동 대기상태로 전환될 수 있다(S44).

상기 대기전력을 위하여 상기 배터리(150)의 전기 공급이 계속 이루어지고 충전량이 감지되는 과정에서, 상기 배터리(150)의 충전량이 제 2 설정기준 값 미만인지 여부가 인식될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 설정기준 값은 상기 제 1 설정기준 값보다 작은 값으로서, 배터리(150)의 최대 충전 가능한 전기량의 5~20%의 범위에서 형성될 수 있다(S45).

상기 배터리(150)의 충전량이 상기 제 2 설정기준 값보다 작으면, 상기 배터리(150)의 충전이 수행될 수 있다(S46). 상기 배터리(150)의 충전은 상기 배터리(150)의 충전량이 최대 충전량(100%)에 도달될 때까지 수행될 수 있다. 그리고, 상기 배터리(150)의 충전이 상기 최대 충전량(100%)에 도달하면, 충전은 정지될 수 있다(S47,S48).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 운전 능력에 대비하여, 배터리의 충전 또는 방전이 수행되는 모습을 보여주는 그래프이다.

도 5를 참조하면, 공기 조화기(100)의 운전능력, 즉 운전부하가 증가함에 따라, 공기 조화기(100)에서 소모되는 전기량은 증가하게 된다.

그리고, 엔진(120)이 구동되는 과정에서 상기 발전기(140)에서 발전되는 전기량은, 상기 공기 조화기(100)의 운전능력이 증가함에 따라 거의 일정한 수준을 유지하거나, 또는 완만히 감소하게 된다. 여기서, 상기 공기 조화기(100)의 운전능력이 증가함에 따라, 상기 공기 조화기(100)를 구동하는 데 필요한 전기량 및 압축기(130)의 부하가 커질 수 있으므로, 상기 발전기(140)의 발전량은 완만히 감소할 수 있다.

상기 공기 조화기(100)의 운전능력이 C1일 때, 상기 공기 조화기(100)의 전기 소모량을 나타내는 라인과, 상기 발전량을 나타내는 라인은 만나게 된다. 상기 운전능력(C1)은, 발전량과 전기 소모량이 동일해지는 능력으로서 "균형능력"이라 이름할 수 있다.

상기 운전능력(C1)은 상기 공기 조화기(100)의 정격능력의 90~130%의 범위에서 형성될 수 있다. 일례로, 상기 운전능력(C1)은 상기 공기 조화기(100)의 정격능력의 100%의 범위에서 형성될 수 있다.

상기 공기 조화기(100)의 운전능력이 C1보다 작을 때에는, 상기 발전량이 상기 공기 조화기(100)의 전기 소모량보다 많으므로, 남은 전기량을 상기 배터리(150)에 충전할 수 있다(A). 상기 공기 조화기(100)의 운전능력이 작아질수록, 상기 배터리(150)에 충전되는 전기량은 많아질 수 있다.

반면에, 상기 공기 조화기(100)의 운전능력이 C1보다 클 때에는, 상기 발전량이 상기 공기 조화기(100)의 전기 소모량보다 적으므로, 상기 배터리(150)의 충전은 제한되며, 상기 배터리(150)에 충전된 전기량을 사용(방전)하게 된다(B).

이와 같이, 본 실시예에 따른 공기 조화기에는 배터리가 구비되고, 공기 조화기의 운전능력에 따라 배터리의 충전 또는 방전이 선택적으로 이루어질 수 있으므로, 전기사용 효율이 개선되고 공기 조화기의 운전이 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.

100 : 공기 조화기 110 : 실외기
112 : 실외기 케이스 115 : 실외기 팬
120 : 엔진 125 : 동력 전달부
130 : 압축기 140 : 발전기
145 : 연결라인 150 : 배터리
151 : 제 1 공급라인 152 : 제 2 공급라인
160 : 실내기

Claims

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엔진이 구동하여, 공기 조화기에 구비되는 압축기가 기동하고 발전기가 가동하는 단계; 및
상기 공기 조화기의 운전 중, 상기 공기 조화기의 운전능력이 설정능력 이하이면 상기 발전기에서 생산된 전력은 배터리로 충전되고, 상기 공기 조화기의 운전능력이 설정능력 이상이면 상기 배터리에 저장된 전기는 상기 공기 조화기로 방전되는 단계가 포함되며,
상기 공기 조화기의 운전이 정지되면, 상기 배터리의 충전량을 감지하는 단계가 더 포함되고,
상기 배터리의 충전량이 제 1 설정기준 값보다 작으면 충전모드가 활성화 되고, 상기 배터리의 충전량이 상기 제 1 설정기준 값보다 작은 제 2 설정기준 값 이하이면 충전이 수행되며,
상기 충전모드가 활성화 되면, 상기 공기 조화기에는 상기 배터리의 충전량 정보가 디스플레이 되고, 상기 엔진의 예열이 수행되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 설정기준은 상기 배터리의 최대 충전 가능한 전기량의 20~40%의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 설정기준은 상기 배터리의 최대 충전 가능한 전기량의 5~20%의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
제 7 항에 있어서,
상기 엔진의 예열이 수행될 때,
상기 엔진에 공급될 가스의 밸브장치가 미리 설정된 개도로 개방되어 공기와 가스의 혼합작용이 시작되며,
냉각수 펌프는 작동 대기상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
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